3 【教案】物质进出细胞的方式

物质进出细胞的方式

【教学目标】

1.知识目标：

（1）举例说明物质跨膜运输的类型及特点；

（2）说出被动运输与主动运输的异同点；

（3）阐述主动运输对细胞的意义；

（4）正确解读坐标数据图标。

2.能力目标：

（1）逐渐形成运用类比和对比地方法进行学习的能力；

（2）逐渐形成运用表格的方式进行总结的能力。

3.情感态度与价值观：

树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点。

【教学重点】

1.小分子和离子跨膜运输的方式：自由扩散、协助扩散、主动运输

2.大分子跨膜运输的方式：胞吞和胞吐

【教学难点】

主动运输的特点及意义。

【课时安排】1课时

【教学过程】

教学

过程

教师活动学生活动

一、导入新课

前面我们已经学习了细胞膜的镶嵌流动模型和

物质跨膜运输的实例，但是，我们还没有了解到，

物质究竟是怎样进入细胞膜的？通过什么样的方式

进行跨膜运输？这些将是我们这节课学习的内容。

大家先看屏幕上的这个小动画，这个动画表示

的是几种不同物质，通过人工合成的脂双层膜的情

况。大家仔细观察，他们的通过情况有何不同？什

快速回忆前边的内

容，并联系到即将学

习的内容上来；

观察，思考问题；

么样的物质可以通过？什么样的物质不能通过？

问：1.通过这个动画，看到什么物质可以通过？2.那哪些物质不能通过呢？

很好。大家再看这幅从课本封面截下来的图片，表示的是天然的细胞膜结构，跟左边动画里边的结构对比，这里多了什么物质？

没错，葡萄糖不能通过无蛋白质的磷脂双分子层，但却可以通过细胞膜，在小肠上皮细胞上被大量吸收，这里边，存在着跨膜运输的什么原理、方式？这些，将是我们本节课将要解决的问题。1.氧气，氮气，水，甘油等物质。

2.氨基酸、葡萄糖和各种金属离子；蛋白质。

二、扩散

演示墨水在清水中的扩散：我们可以看到，“墨

水在清水中逐渐散开，”这种现象，我们称为扩散，

它的扩散方向是顺着浓度梯度的，即从浓度高扩向

浓度低的方向。整个过程不需要借助外界的力量。

观看演示实验。回忆

初中物理知识，再次

理解“扩散”

三、自

由

扩

散

那么，假如这种简单的扩散现象在细胞中发生，

用于进行物质的输送，又会是怎样的一种情况？我

们大家来看动画，并注意观察物质的运输方向。

问：大家说下，动画里的物质是如何进行膜两

侧的运输的？

非常好！这位同学观察得非常仔细。我们上课

学生进行思维迁移。

学生观看动画

答：膜两侧的物质类

似物理上的扩散运

动，互相进入对方的

区域，但由于膜外的

浓度高，因此整体表

现为膜外向膜内运

输。

前就已经了解到了，氧气、水、甘油等小分子的物质可以直接跨越细胞膜，不需要借助外界的力量。但他们有一个规律，就像刚才这位同学所说的，由

膜外的高浓度向膜内的低浓度运输，即顺浓度梯度进行。我们把细胞中这种类似物理上的扩散运动的运输方式称为自由扩散。因此，我们可以总结出自由扩散的概念。

那么，哪些物质能进行这种自由扩散呢？我们上课一开始的动画已经向大家展示出来了，由于自由扩散过程没有借助其他外界力量，仅仅简单地通过脂双层，根据相似相容的原理，能够进行这种运输的，应该是具有脂溶性的物质，或者是不带电的小分子物质。注意教师所强调的特点

答：物质通过简单扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。

四、协

助

扩

散

那么，我们刚才介绍的这些物质里边，并没有

葡萄糖，而上课一开始我们也已经了解到，葡萄糖

并不能通过没有蛋白质的人工脂双层，那葡萄糖如

何运输呢？我们先来看一个动画，然后请同学说下

看到的现象。

问：这个动画，跟我们之前看的自由扩散的动

画有何不同呢？

没错，非常好，在这里我们看到，葡萄糖的跨

膜运输，并不是简单地通过磷脂层，而是需要在蛋

白质的辅助下，才能顺利通过，我们把这种蛋白质

称为载体蛋白。除了需要载体蛋白，我们还发现，

这种运输方式，与前边的自由扩散比较，有一个地

方是相同的，是什么呢？大家回答。

没错，这种方式同样也是顺浓度梯度进行的。

由于需要蛋白质的辅助，我们将它称为协助扩散，

学生大胆猜测应该

存在其他的运输方

式

认真观看动画

回答：需要借助蛋白

质的辅助。

掌握协助扩散的特

点

答：从高浓度向低浓

度运输

答：进出细胞的物质

请大家归纳出协助扩散的定义。借助载体蛋白质的

扩散，叫做协助扩

散。

小结问：自由扩散和协助扩散有何异同？这两种运输方

式存在着什么联系和区别？

很好，正如我们所说，自由扩散不需要载体蛋

白的协助，而协助扩散需要载体蛋白；但这两种方

式都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，也正

是这个原因，我们将其称为被动运输。

学生归纳小结：自由

扩散不需要载体蛋

白的协助，而协助扩

散需要载体蛋白；但

这两种方式都是顺

浓度梯度进行的，不

需要消耗能量。

掌握被动运输的概

念

五、主

动

运

输

从上边我们总结的被动运输的特点，我们可以

看到，被动运输总是从浓度高的一侧向浓度低的一

侧进行的，但不可能细胞内的物质浓度总是低于细

胞外。我们再来看一个表格。（展示丽藻细胞内外离

子浓度对比的表格）

从这个表格我们可以看到，这些离子细胞内的

浓度远远高于细胞外的，但仍然可以源源不断地向

内运输来满足细胞需要。这种逆浓度梯度的运输是

如何进行的？

叙述上下坡运东西的情况：我们知道，上下坡

运东西时，向下运输，我们可以借助重力势能的降

低转化，而不需要施加外力；但向上运输的话，由

于重力势能是升高的，所以我们需要施加外力。同

样的道理，如果物质从细胞膜低浓度的一侧向高浓

度的一侧运输，需要借助外界的能量。那么这个过

程是如何实现的呢？大家注意看动画。

分析表中数据对比

的情况

思考教师所提出的

问题

由物体向上运输联

想到细胞物质逆浓

度跨膜运输亦需要

能量；

仔细观察动画；